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《数据通信基本概述》课件
《数据通信基本概 述》ppt课件
目 录
• 数据通信概述 • 数据通信技术基础 • 数据通信协议 • 数据通信网络架构 • 数据通信安全
01
数据通信概述
数据通信的定义
数据通信的定义
数据通信是利用传输媒介（如电缆、光纤、无线电波等）和设备，将数据、文 字、声音、图像等信号从一个地点传送到另一个地点的一种通信方式。
数据加密技术
01
02
03
04
对称加密
加密和解密使用相同密钥的方 式，如AES算法。
非对称加密
加密和解密使用不同密钥的方 式，如RSA算法。
哈希函数
将任意长度的数据映射为固定 长度的输出，如SHA-256。
混合加密
结合对称和非对称加密的优点 ，提高数据传输的安全性。
防火墙技术
包过滤防火墙
根据预设规则对网络数据包进行过滤。
代码审计
对软件源代码进行安全检查，发现潜 在的安全漏洞。
感谢观看
THANKS
01
03
应用层协议能够提供各种应用服务，如网页浏览、电 子邮件、文件传输和远程登录等。
04
应用层协议的主要功能包括数据表示、会话管理和安 全机制等。
04
数据通信网络架构
局域网（LAN）
总结词
局域网是一种在有限地理区域内使用的计算机网络，通常覆 盖范围在几百米到几公里之间。
详细描述
局域网通常用于连接一个建筑物、校园或企业内的计算机和 其他设备，实现高速数据传输、资源共享、打印服务等功能 。常见的局域网类型包括以太网、令牌环和FDDI等。
蜜罐技术
通过模拟受攻击目标吸 引攻击者的方式来捕获
攻击者行为。
沙箱技术
将可疑程序运行在隔离 的环境中，观察其行为
目 录
• 数据通信概述 • 数据通信技术基础 • 数据通信协议 • 数据通信网络架构 • 数据通信安全
01
数据通信概述
数据通信的定义
数据通信的定义
数据通信是利用传输媒介（如电缆、光纤、无线电波等）和设备，将数据、文 字、声音、图像等信号从一个地点传送到另一个地点的一种通信方式。
数据加密技术
01
02
03
04
对称加密
加密和解密使用相同密钥的方 式，如AES算法。
非对称加密
加密和解密使用不同密钥的方 式，如RSA算法。
哈希函数
将任意长度的数据映射为固定 长度的输出，如SHA-256。
混合加密
结合对称和非对称加密的优点 ，提高数据传输的安全性。
防火墙技术
包过滤防火墙
根据预设规则对网络数据包进行过滤。
代码审计
对软件源代码进行安全检查，发现潜 在的安全漏洞。
感谢观看
THANKS
01
03
应用层协议能够提供各种应用服务，如网页浏览、电 子邮件、文件传输和远程登录等。
04
应用层协议的主要功能包括数据表示、会话管理和安 全机制等。
04
数据通信网络架构
局域网（LAN）
总结词
局域网是一种在有限地理区域内使用的计算机网络，通常覆 盖范围在几百米到几公里之间。
详细描述
局域网通常用于连接一个建筑物、校园或企业内的计算机和 其他设备，实现高速数据传输、资源共享、打印服务等功能 。常见的局域网类型包括以太网、令牌环和FDDI等。
蜜罐技术
通过模拟受攻击目标吸 引攻击者的方式来捕获
攻击者行为。
沙箱技术
将可疑程序运行在隔离 的环境中，观察其行为
数据通信基础-教学PPT课件
节点要在它所连接几条线路中选择一条进行接续。 交换网络有多条信道供多个终端共用，网络的交换设备能够按照
终端的需要分配信道并将它们连接起来。
– 本任务主要学习电路交换、存储转发交换和高速交换 技术。
.
39
电路交换
电路交换
一般定义：交换机负责在两个通信站点之间建立一条 物理的固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
图 2-3 通信系统的基本结构
.
11
数据通信系统主要技术指标
• 比特率
是一种数字信号的传输速率。是指每秒传送的二 进制代码的有效位数（比特数(bit) ）。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速 度越快。
• 波特率（码元速率）
是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过 程中，线路上每秒载波调制状态改变的次数就 是波特率，其单位是波特（Baud）
.
12
• 比特率是测量每秒可传输数据比特位(0和1)数 量的单位。例如，每秒2,400位的比特率是指 每一秒钟传输了2,400个1和0。
• 波特率表示每秒钟一个信号(从0变为1或从1 变为0)或符号(连接的电压、频率或相位)在信 道中改变状态或发生变化的次数。例如， 2,400波特率是指该通道每秒钟最多改变状态 2,400次。在这个例子中，波特率和比特率是 相同的数值：2,400bps，1比特率等于1波特率。
通信的三个阶段：
建立连接--通信--释放连接
特点：数据传输前需要先建立一条临时的端到端的通 道，通信双方在通信过程中自始自终占用该条链路。
应用：
– 服务质量要求较高-电话网，实时数据-音频、视 频
.
40
电路交换
1. 电路交换
把“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网
终端的需要分配信道并将它们连接起来。
– 本任务主要学习电路交换、存储转发交换和高速交换 技术。
.
39
电路交换
电路交换
一般定义：交换机负责在两个通信站点之间建立一条 物理的固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
图 2-3 通信系统的基本结构
.
11
数据通信系统主要技术指标
• 比特率
是一种数字信号的传输速率。是指每秒传送的二 进制代码的有效位数（比特数(bit) ）。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送数据速 度越快。
• 波特率（码元速率）
是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过 程中，线路上每秒载波调制状态改变的次数就 是波特率，其单位是波特（Baud）
.
12
• 比特率是测量每秒可传输数据比特位(0和1)数 量的单位。例如，每秒2,400位的比特率是指 每一秒钟传输了2,400个1和0。
• 波特率表示每秒钟一个信号(从0变为1或从1 变为0)或符号(连接的电压、频率或相位)在信 道中改变状态或发生变化的次数。例如， 2,400波特率是指该通道每秒钟最多改变状态 2,400次。在这个例子中，波特率和比特率是 相同的数值：2,400bps，1比特率等于1波特率。
通信的三个阶段：
建立连接--通信--释放连接
特点：数据传输前需要先建立一条临时的端到端的通 道，通信双方在通信过程中自始自终占用该条链路。
应用：
– 服务质量要求较高-电话网，实时数据-音频、视 频
.
40
电路交换
1. 电路交换
把“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网
计算机网络基础(数据通信基础)课件
计算机网络基础(数据通信 基础)课件
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
• 数据通信概述 • 数据传输方式 • 数据交换技术 • 数据链路控制 • 数据通信协议 • 数据通信网络安全
01 数据通信概述
数据通信的基本概念
01
02
03
数据通信定义
数据通信是实现计算机与 计算机之间、计算机与终 端之间以及终端与终端之 间信息交换的技术。
数据加密技术可以分为对称加密和公钥加密两种类型， 各有其适用的场景和优缺点。
防火墙技术
防火墙技术是用于防止未经授权的访问和恶意攻击的一种 安全技术。
防火墙可以阻止来自外部网络的非法访问和攻击，同时也 可以限制内部网络用户对外部网络的访问。
防火墙技术可以分为包过滤防火墙和应用层网关防火墙两 种类型。
IP协议通过IP地址来标识网络中的每个设备， 并使用路由算法来确定数据传输的最佳路径。
IP协议还提供了数据报文分片和重组功能，以 适应不同大小的数据报文在网络中传输。
06 数据通信网络安 全
数据通信网络安全概述
01
数据通信网络安全是确保数据在传输和存储过程中的机密性、完整性和可用性 的过程。
02
01
02
它采用全双工通信方式，支持流量控制和差错控制等功能。
HDLC协议具有简单、高效和可靠的特点，被广泛应用于数据通
03
信领域。
05 数据通信协议
数据通信协议的基本概念
数据通信协议是一组规则和标准，用于规范数据在计算机网络中的传输和交换。
它规定了数据如何在不同的设备之间传输，包括数据的格式、传输方式、传输顺序 以及控制信息等。
数据链路控制协议包 括物理层、数据链路 层和网络层协议。
它负责建立、维持和 终止通信链路，确保 数据的可靠传输。
计算机网络基础第2章 数据通信技术的基础知识.ppt
异步方式实现比较容易，但每传输一个字符都需要多使用2～ 3位，所以适合于低速通信。
停止位 数据位
起始位
数据传输方向
00 1 10 110
计算机
1 10110101 0 1 00110110 0 1 00010111 0 计算机
2019年
26
同步传输方式
同步传输方式的信息格式是一组字符或一个二进制位组成的数据块 （帧）。对这些数据，不需要附加起始位和停止位，而是在发送一 组字符或数据块之前先发送一个同步字符SYN（以01101000表示） 或一个同步字节（01111110），用于接收方进行同步检测，从而使 收发双方进入同步状态。在同步字符或字节之后，可以连续发送任 意多个字符或数据块，发送数据完毕后，再使用同步字符或字节来 标识整个发送过程的结束。
2019年
主机
计算机/终端 18
信道的通信方式——单工通信
单工方式指通信信道是单向信道，数据信号仅沿一 个方向传输，发送方只能发送不能接收，接收方只 能接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送 方向。
无线电广播和电视都属于单工通信。
主机
发送端
数据的单方向性
接收端
显示器
2019年
19
信道的通信方式 ——半双工通信
第2章 数据通信技术的基础知识
数 数据通信基本概 数据通信系统基本结构
据念 通 信
信息、数据、信号 数据通信的主要技术指标
技 数据传输方式 串行通信、并行通信
术
单工通信、半双工通信、全双工通信
的
基
基带传输、频带传输、宽带传输
本 数据的同步技术 异步传输、同步传输
内 数据编码技术 容
数字数据信号 模拟传输 幅移键控ASK、频移键控FSK、 相移键控PSK
停止位 数据位
起始位
数据传输方向
00 1 10 110
计算机
1 10110101 0 1 00110110 0 1 00010111 0 计算机
2019年
26
同步传输方式
同步传输方式的信息格式是一组字符或一个二进制位组成的数据块 （帧）。对这些数据，不需要附加起始位和停止位，而是在发送一 组字符或数据块之前先发送一个同步字符SYN（以01101000表示） 或一个同步字节（01111110），用于接收方进行同步检测，从而使 收发双方进入同步状态。在同步字符或字节之后，可以连续发送任 意多个字符或数据块，发送数据完毕后，再使用同步字符或字节来 标识整个发送过程的结束。
2019年
主机
计算机/终端 18
信道的通信方式——单工通信
单工方式指通信信道是单向信道，数据信号仅沿一 个方向传输，发送方只能发送不能接收，接收方只 能接收而不能发送，任何时候都不能改变信号传送 方向。
无线电广播和电视都属于单工通信。
主机
发送端
数据的单方向性
接收端
显示器
2019年
19
信道的通信方式 ——半双工通信
第2章 数据通信技术的基础知识
数 数据通信基本概 数据通信系统基本结构
据念 通 信
信息、数据、信号 数据通信的主要技术指标
技 数据传输方式 串行通信、并行通信
术
单工通信、半双工通信、全双工通信
的
基
基带传输、频带传输、宽带传输
本 数据的同步技术 异步传输、同步传输
内 数据编码技术 容
数字数据信号 模拟传输 幅移键控ASK、频移键控FSK、 相移键控PSK
数通基础知识介绍PPT课件
4 传输层
传输层
3 网络层
网络层
2 数据链路层
数据链路层
1 物理层
物理层
19.10.2024
7
OSI 参考各层的功能
物理层：定义接口与传输介质的机械、电气特性 数据链路层：对数据不作任何改动的传输变成可靠的
链路，并负责接点到接点的传输 网络层：负责将包从源到目标的传递，可能会通过多
个网络 传输层：负责整个报文从源到目标（端到端）的传递 会话层：是网络的对话控制器，它建立和维护以及同
主机
cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
路由器 cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
交换机 普通口
nor mal
nor mal
cross
Normal N/A
交换机 级连口
N/A
N/A
Normal
N/A
N/A
交换机 光口
SC/ SC/ ST ST
N/A
N/A
SC/ST
19.10.2024
19.10.2024
19
IP地址的分类和子网划分
网络地址与子网掩码
19.10.2024
20
IP地址的分类和子网划分
子网掩码的表示方法
19.10.2024
21
IP地址的分类和子网划分
网络地址的计算
19.10.2024
22
IP地址的分类和子网划分
主机数的计算
19.10.2024
23
IP地址的分类和子网划分
步通信系统交互操作 表示层：关于两个系统之间交换信息的语法和语义 应用层：使得用户（不管是人还是软件）可以访问网
《数据通信基础》课件
超文本传输协议，用于在Web浏览器 和Web服务器之间传输网页内容。
03
数据交换技术
电路交换
电路交换是一种传统的通信交换 方式，通过建立电路连接来实现 数据传输。
电路交换的优点是数据传输稳定 、可靠，但资源利用率相对较低 。
在电路交换中，通信双方在通信 过程中始终占用通信资源，无论 是否传送数据。
数据通信的原理
通过传输信道，利用各种通信设备传输二进制数据，并在终 端设备上对数据进行处理和显示。
数据通信的特点
数据通信具有传输速度快、信息量大、可靠性高、灵活性强 等优点，广泛应用于军事、商业、科研等领域。
数据通信的分类
有线数据通信
通过有线信道传输数据，如光纤、同轴电缆等 。
无线数据通信
通过无线信道传输数据，如无线局域网、移动 通信等。
5G技术的发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的增加，5G技术将不断演 进和完善，未来将与人工智能、云计算等技术深度融合， 推动各行业的数字化转型。
物联网技术
物联网技术概述
物联网技术是指通过各种信息传 感器设备，实时采集物理世界的 信息，与互联网结合形成的一个 庞大的网络。
物联网技术的应用
场景
物联网技术在智能家居、智能交 通、智能工业等领域具有广泛的 应用前景，能够实现设备的远程 监控和管理，提高生产效率和生 活的便利性。
流。
02
数据传输技术
有线传输技术
光纤传输
利用光信号在光纤中传输数据，具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点。
铜线传输
利用双绞线或同轴电缆等传输数据，适用于短距离传输，成本较低。
专线传输
通过专用线路直接连接两个地点，传输质量较高，但成本也较高。
数据通信基础知识PPT课件
的信号传输。
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
.
11
3 传输介质
有线介质
双绞线 同轴电缆 光纤
无线介质
无线电 微波（大地微波、卫星微波） 红外线（毫米波） 激光
.
12
3.1 双绞线
双绞线(TP)--由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。
屏蔽双绞线STP（IBM）
Type 1或Type 2
非屏蔽双绞线UTP（ EIA/TIA）
电压范围
量化 编码
（ V） （十进制）（二进制）
0.5～0.7 t 0.3～0.5
3 011 2 010
t 0.1～0.3
1 001
110
101 -0.1～0.1
0
000
-0.3～-0.1 －1 111
t -0.5～-0.3 －2 110
-0.7～-0.5 －3 101
-0.9～-0.7 －4 100
∵ 10log10(S/N)=30 ∴S/N=10(30/10)=1000
∴Rmax=3k log2(1+1000)≈30kbps
.
8
Nyquist公式和Shannon公式的比较
C = 2B log2N 用于理想信道 数据传输率随信号抽样的离散值个数增加而增加。
C = B log2（1+S/N） 用于有噪声信道（实际的信道总是有噪声！） 无论信号抽样的离散值个数增加到多少，此公式给出了 有噪声信道可能达到的最大数据传输速率上限。 原因：噪声的存在将使抽样的离散值个数不可能无限增 加。
.
6
(1)无噪声下的信道容量（奈奎斯特定理）
Nyquist证明，无噪声下的信道的最大信号传输速率Rmax与
信道带宽B的关系，即奈奎斯特--无噪信道容量公式：
计算机网络基础(数据通信基础)课件
用程序之间的通信。
应用层协议定义了应用程序之间 的数据交换格式、数据传输方式 以及应用程序之间的控制流程。
常见的应用层协议
HTTP协议
DNS协议
SMTP协议
POP协议
用于Web浏览器和Web 服务器之间的通信，实
现网页浏览功能。
用于将域名转换为IP地 址，实现域名解析功能
。
用于发送电子邮件，实 现邮件传输功能。
网络层协议
如IP协议，负责数据包的 寻址和路由。
路由选择协议
路由选择协议类型
静态路由和动态路由。
路由选择协议作用
动态路由协议可以自动学习最佳路径，而静态路 由需要手动配置。
路由选择协议特点
动态路由协议可以适应网络变化，但配置复杂； 静态路由配置简单，但灵活性差。
IP协议及地址分配
IP地址的概念
IP地址的分配
码分多路复用
利用不同的编码方式作为信号 通道，实现多路信号在同一物
理通道上的传输。
03
数据交换技术
电路交换
总结词
电路交换是一种传统的通信方式，通过建立专用的通信线路来实现数据传输。
详细描述
在电路交换中，通信双方在通信过程中共享一条通信线路，并在整个通信过程 中保持线路连接状态。这种方式的优点是数据传输可靠、实时性强，适用于需 要连续、稳定传输的应用，如电话通信。
带宽
带宽是指数据通信系统的传输 容量，通常以频带宽度或数据
传输速率表示。
延迟
延迟是指数据从发送端传输到 接收端所需的时间，包括传输
延迟和传播延迟。
02
数据传输方式
基带传输和频带传
基带传输
指将数字信号直接传输到通信线 路中，不进行任何调制解调，主 要用于短距离的数据传输。
应用层协议定义了应用程序之间 的数据交换格式、数据传输方式 以及应用程序之间的控制流程。
常见的应用层协议
HTTP协议
DNS协议
SMTP协议
POP协议
用于Web浏览器和Web 服务器之间的通信，实
现网页浏览功能。
用于将域名转换为IP地 址，实现域名解析功能
。
用于发送电子邮件，实 现邮件传输功能。
网络层协议
如IP协议，负责数据包的 寻址和路由。
路由选择协议
路由选择协议类型
静态路由和动态路由。
路由选择协议作用
动态路由协议可以自动学习最佳路径，而静态路 由需要手动配置。
路由选择协议特点
动态路由协议可以适应网络变化，但配置复杂； 静态路由配置简单，但灵活性差。
IP协议及地址分配
IP地址的概念
IP地址的分配
码分多路复用
利用不同的编码方式作为信号 通道，实现多路信号在同一物
理通道上的传输。
03
数据交换技术
电路交换
总结词
电路交换是一种传统的通信方式，通过建立专用的通信线路来实现数据传输。
详细描述
在电路交换中，通信双方在通信过程中共享一条通信线路，并在整个通信过程 中保持线路连接状态。这种方式的优点是数据传输可靠、实时性强，适用于需 要连续、稳定传输的应用，如电话通信。
带宽
带宽是指数据通信系统的传输 容量，通常以频带宽度或数据
传输速率表示。
延迟
延迟是指数据从发送端传输到 接收端所需的时间，包括传输
延迟和传播延迟。
02
数据传输方式
基带传输和频带传
基带传输
指将数字信号直接传输到通信线 路中，不进行任何调制解调，主 要用于短距离的数据传输。
数据通信基础PPT资料97页
第1页
2.1 数据通信的基本概念
1. 信息和编码
信息的载体是文字、语音、图形和图像等。计 算机及其外围设备产生和交换的信息都是由二进 制代码表示的字母、数字或控制符号的组合。
用二进制代码来表示信息中的每一个字符就是 二进制编码。
2009-02-17 第2章 数据通信基础 计算机网络技术基础（第3版） 主编：尚晓航
第9页
2.2 通讯系统的主要技术指标
2. 波形调制速率B（波特率）：线路上每秒 钟传送的波形个数。B=1/T T表示每个波 形的持续时间。
1Baud/s就表示每秒钟传送一个码元或一个波形 。波特率是数字信号经过调制后，模拟信号的传输 速率。
3. 比特率和波特率之间的关系 S=B㏒2n ，n 为一个脉冲信号的有效状态数（相数）。
①物理信道：是由信道中的实际传输介质与相 关设备组成。
②逻辑信道：是指在同时建立的多条逻辑上的 “连接”。
2009-02-17 第2章 数据通信基础 计算机网络技术基础（第3版） 主编：尚晓航
第6页
2.1 数据通信的基本概念
（3）有线信道和无线信道
根据传输介质是否有形。
（4）模拟信道和数字信道
按照信道中传输的数据信号的类型来分。
5. 数据单元
在数据传输时，通常将较大的数据块（如报文 ）分割成较小的数据单元（如分组），并在每一 段数据上附加一些信息（序号、源地址、目的地 址、差错校验码等）。这些数据单元及其附加的 信息在一起被称为“数据单元”。
码元：每一位二进制代码 码字：7个码元组成的序列
2009-02-17 第2章 数据通信基础 计算机网络技术基础（第3版） 主编：尚晓航
2009-02-17 第2章 数据通信基础 计算机网络技术基础（第3版） 主编：尚晓航
数据通信基础知识PPT课件
• 模拟信号的传输 • 按频率区分信号—传输介质的带宽划分为若干个不重叠、相互隔离的窄频带，
每一路信号占用一个窄频带 • 典型应用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载
波系统、ADSL（非对称数字用户线）
第34页/共65页
试题分析1
• ADSL 使用的多路复用技术是___(33)___。 （） A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．码分多址
第41页/共65页
试题分析4
• 8个64kb/s的信道通过统计时分复用到一条主干线路，如果该线路的利用率 为80%，则其带宽应该是（21）kb/s 。(06.11) A．410 B．512 C．640 D．1440
• 答案：C • (64kb/s*8/80%=640kb/s)
第42页/共65页
波分多路复用(WDM)
• ATM(异步转移模式)是一种采用统计时分复用技术 “面向分组”的传送模式；
• 在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块（称为 “信元”）进行传送，信元长度为53字节；信元的 传送是“面向连接”的，只有在已经建立好的虚连 接（“虚电路”）上才能接收和发送信元。
第40页/共65页
试题分析3
• 下面关于信元（Cell Switch）交换的描述中， 不正确的是（20）。(06.11) A．信元的大小为固定长度 B．信元交换采用了统计时分复用的传输方 式 C．信元交换的实时性比较差 D．信元交换结合了分组交换和电路交换的 优点
• 答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪 声 ,高速数字信号 , p=kd
第10页/共65页
2 信道的特性
• 信道:是信号的传输媒质 • 波特率和比特率 • 调制
第11页/共65页
每一路信号占用一个窄频带 • 典型应用：无线电广播系统、有线电视系统(CATV)、宽带局域网、模拟载
波系统、ADSL（非对称数字用户线）
第34页/共65页
试题分析1
• ADSL 使用的多路复用技术是___(33)___。 （） A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．码分多址
第41页/共65页
试题分析4
• 8个64kb/s的信道通过统计时分复用到一条主干线路，如果该线路的利用率 为80%，则其带宽应该是（21）kb/s 。(06.11) A．410 B．512 C．640 D．1440
• 答案：C • (64kb/s*8/80%=640kb/s)
第42页/共65页
波分多路复用(WDM)
• ATM(异步转移模式)是一种采用统计时分复用技术 “面向分组”的传送模式；
• 在ATM中，信息流被组织成固定尺寸的块（称为 “信元”）进行传送，信元长度为53字节；信元的 传送是“面向连接”的，只有在已经建立好的虚连 接（“虚电路”）上才能接收和发送信元。
第40页/共65页
试题分析3
• 下面关于信元（Cell Switch）交换的描述中， 不正确的是（20）。(06.11) A．信元的大小为固定长度 B．信元交换采用了统计时分复用的传输方 式 C．信元交换的实时性比较差 D．信元交换结合了分组交换和电路交换的 优点
• 答案:数字数据 ,数字数据或模拟数据 ,脉冲噪 声 ,高速数字信号 , p=kd
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2 信道的特性
• 信道:是信号的传输媒质 • 波特率和比特率 • 调制
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ch2数据通信基础.ppt课件
21
频率、频谱和带宽
▪ （1） 时域概念 电磁信号是连续或离散的； 正弦波：s（t）=A sin（2πft+∮）（注：少一个字符） （A） 振幅（A）：信号对比时间的峰值，单位：伏特或
瓦特 （B） 频率（f）：信号重复的速度，单位：周/秒或赫兹
（HZ） （C） 周期（T）：信号重复一次所需的时间，单位：秒
误码位
29
▪ Shannon公式：用于有噪声干扰信道
C = W log2 （1+S/N）
C: 传输率，单位b/s W: 带宽，单位Hz S/N: 信噪比
▪ 例：信道带宽W=3.1kHz，S/N=2000，则
C = 3100×log2（1+2000）≈ 34kb/s 即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。
据传输速率提供了依据。
• 例如，话音级线路的带
M 2
最大数据率 6200 b/s
宽约为3.1kHz，根据上 式计算的信道最大数据 传输率如右表所示
4
12400 b/s
18600 b/s
16
24800 b/s
32
31000 b/s
28
▪ 非理想信道
• 传实输际数据的：信道上0 存1 在0损1耗、1 延0 迟0 、1噪1声。0 0 1 0 1 0
信噪比的单位也可用分贝(dB)表示： S/NdB=10log10 S/N 所以，若S/NdB=30dB ，则S/N=1000。
30
Nyquist公式和Shannon公式的比较
▪ C = 2W log2M
• 用于理想信道（这样的信道存在吗？） • 数据传输率随信号编码级数增加而增加。
▪ C = W log2（1+S/N）
频率、频谱和带宽
▪ （1） 时域概念 电磁信号是连续或离散的； 正弦波：s（t）=A sin（2πft+∮）（注：少一个字符） （A） 振幅（A）：信号对比时间的峰值，单位：伏特或
瓦特 （B） 频率（f）：信号重复的速度，单位：周/秒或赫兹
（HZ） （C） 周期（T）：信号重复一次所需的时间，单位：秒
误码位
29
▪ Shannon公式：用于有噪声干扰信道
C = W log2 （1+S/N）
C: 传输率，单位b/s W: 带宽，单位Hz S/N: 信噪比
▪ 例：信道带宽W=3.1kHz，S/N=2000，则
C = 3100×log2（1+2000）≈ 34kb/s 即该信道上的最大数据传输率不会大于34kb/s。
据传输速率提供了依据。
• 例如，话音级线路的带
M 2
最大数据率 6200 b/s
宽约为3.1kHz，根据上 式计算的信道最大数据 传输率如右表所示
4
12400 b/s
18600 b/s
16
24800 b/s
32
31000 b/s
28
▪ 非理想信道
• 传实输际数据的：信道上0 存1 在0损1耗、1 延0 迟0 、1噪1声。0 0 1 0 1 0
信噪比的单位也可用分贝(dB)表示： S/NdB=10log10 S/N 所以，若S/NdB=30dB ，则S/N=1000。
30
Nyquist公式和Shannon公式的比较
▪ C = 2W log2M
• 用于理想信道（这样的信道存在吗？） • 数据传输率随信号编码级数增加而增加。
▪ C = W log2（1+S/N）
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[a]sysname fangcun2009 交换机命名 [fangcun2009]vlan 201 配置管理VLAN [fangcun2009-Vlanif201]ip address
10.200.0.8 255.255.255.0 配置接口的IP地址
2020/7/18
.
31
交换机的日常操作
交换机的实例配置及日常维护
.
15
IP地址的分类和子网划分
IP地址介绍
2020/7/18
.
16
IP地址的分类和子网划分
IP地址分类
2020/7/18
.
17
IP地址的分类和子网划分
特殊IP地址
2020/7/18
.
18
IP地址的分类和子网划分
子网掩码介绍
网络设备使用子网掩码（subnetmasking）决定IP地址 中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。 子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部 分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。缺省状态下， 如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为 255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网 络子网掩码为255.255.255.0。利用子网，网络地址的 使用会更有效。对外仍为一个网络，对内部而言，则分 为不同的子网。
应 用 层 传输层
3 网络层
网络层
2 数据链路层
数据链路层
1 物理层
物理层
2020/7/18
.
7
OSI 参考各层的功能
物理层：定义接口与传输介质的机械、电气特性 数据链路层：对数据不作任何改动的传输变成可靠的
链路，并负责接点到接点的传输 网络层：负责将包从源到目标的传递，可能会通过多
个网络 传输层：负责整个报文从源到目标（端到端）的传递 会话层：是网络的对话控制器，它建立和维护以及同
优势 VLAN内部的广播和单播流量 不会被转发到其它VLAN中
2020/7/18
.
27
VLAN原理及配置
802.1Q的帧结构
2020/7/18
.
28
VLAN原理及配置
帧在网络通信中的变化
2020/7/18
.
29
VLAN原理及配置
基于端口的VLAN
2020/7/18
.
30
交换机的日常操作
交换机的实例配置及日常维护
.
12
IP地址的分类和子网划分
二进制与十进制的转化 8bit
11 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
十进制总合为 255
2020/7/18
.
13
IP地址的分类和子网划分
二进制与十进制之间的转化
2020/7/18
.
14
IP地址的分类和子网划分
IP地址的进制转化
2020/7/18
10Base2 使用细同轴电缆作为物理传输介质
2020/7/18
.
9
常见的物理层接口
100M以太网接口
100Base-TX 物理介质采用5类以上双绞线 网段长度最多100米
100Base-FX 物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里 物理介质采用多模光纤，网段长度最多2000米
2020/7/18
2020/7/18
.
19
IP地址的分类和子网划分
网络地址与子网掩码
2020/7/18
.
20
IP地址的分类和子网划分
子网掩码的表示方法
2020/7/18
.
21
IP地址的分类和子网划分
网络地址的计算
2020/7/18
.
22
IP地址的分类和子网划分
主机数的计算
2020/7/18
.
23
IP地址的分类和子网划分
.
10
常见的物理层接口
1000M以太网接口
1000Base-T 物理介质采用5类以上双绞线，网段长度最 多100米
1000Base-F 物理介质采用单模光纤，网段长度最多10 公里 物理介质采用多模光纤，网段长度最多500 米
2020/7/18
.
11
设备连接方式
主机 路由器 交换机普通口 交换机级连口 交换机光口
主机
cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
路由器 cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
交换机 普通口
nor mal
nor mal
cross
Normal N/A
交换机 级连口
N/A
N/A
Normal
N/A
N/A
交换机 光口
SC/ SC/ ST ST
N/A
N/A
SC/ST
2020/7/18
.
3
数据通信的结构
星型拓扑结构
优点是结构简单，便于管理，便于建网； 缺点核心点设备工作负荷重 ，初期网络 布线复杂。
2020/7/18
.
4
数据通信的结构
树型拓扑结构
树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较 低，节点易于扩充，任一节点的故障都会使系统受到影响。
2020/7/18
.
5
数据通信的结构
网型拓扑结构
， 网状拓扑结构中，每台设备均有两条或以上点到点的链路连接 系统可靠性高，容
错能力强；安装也复杂，经济性较差。
2020/7/18
.
6
OSI参考模型图
OSI模型采用分层结构化技术，将整个网络的通信
功能分为7层。
OSI参考模型
TCP/IP
7
应用层
6 表示层
5 会话层
4 传输层
fangcun2009]int gig 0/0/1
[fangcun2009-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
主机数计算举例
2020/7/18
.
24
IP地址的分类和子网划分
子网数计算举例
2020/7/18
.
25
IP地址的分类和子网划分
子网规划举例
2020/7/18
.
26
VLAN原理及配置
VLAN（Virtual Local Area Network） 将局域网内的设备逻辑地划分段
VLAN标准IEEE 802.1Q 虚拟桥接局域网标准，定义了同一物理链路 上承载多个子网数据流的方法。
数通基础的简介
2020/7/18
.
1
数据通信的结构
总线型结构
优点是电缆长度短，布线容易，便于扩充；缺点主要是总线中任一处发生故障将导致整个 网络的瘫痪，且故障诊断困难。
2020/7/18
.
2
数据通信的结构
环型拓扑结构
优点是网络路径选择和网络组建简单；缺点主要环路是封闭的，不便于扩充 。
2020/7/18
步通信系统交互操作 表示层：关于两个系统之间交换信息的语法和语义 应用层：使得用户（不管是人还是软件）可以访问网
络
2020/7/18
.
8
常见的物理层接口
10M以太网接口
10Base-T 目前使用最广泛的局域网标准之一 使用双绞线作为物理传输介质
10Base5 曾经广泛应用于主干局域网 使用粗同轴电缆作为物理传输介质
10.200.0.8 255.255.255.0 配置接口的IP地址
2020/7/18
.
31
交换机的日常操作
交换机的实例配置及日常维护
.
15
IP地址的分类和子网划分
IP地址介绍
2020/7/18
.
16
IP地址的分类和子网划分
IP地址分类
2020/7/18
.
17
IP地址的分类和子网划分
特殊IP地址
2020/7/18
.
18
IP地址的分类和子网划分
子网掩码介绍
网络设备使用子网掩码（subnetmasking）决定IP地址 中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。 子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部 分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。缺省状态下， 如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为 255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网 络子网掩码为255.255.255.0。利用子网，网络地址的 使用会更有效。对外仍为一个网络，对内部而言，则分 为不同的子网。
应 用 层 传输层
3 网络层
网络层
2 数据链路层
数据链路层
1 物理层
物理层
2020/7/18
.
7
OSI 参考各层的功能
物理层：定义接口与传输介质的机械、电气特性 数据链路层：对数据不作任何改动的传输变成可靠的
链路，并负责接点到接点的传输 网络层：负责将包从源到目标的传递，可能会通过多
个网络 传输层：负责整个报文从源到目标（端到端）的传递 会话层：是网络的对话控制器，它建立和维护以及同
优势 VLAN内部的广播和单播流量 不会被转发到其它VLAN中
2020/7/18
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27
VLAN原理及配置
802.1Q的帧结构
2020/7/18
.
28
VLAN原理及配置
帧在网络通信中的变化
2020/7/18
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29
VLAN原理及配置
基于端口的VLAN
2020/7/18
.
30
交换机的日常操作
交换机的实例配置及日常维护
.
12
IP地址的分类和子网划分
二进制与十进制的转化 8bit
11 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
十进制总合为 255
2020/7/18
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13
IP地址的分类和子网划分
二进制与十进制之间的转化
2020/7/18
.
14
IP地址的分类和子网划分
IP地址的进制转化
2020/7/18
10Base2 使用细同轴电缆作为物理传输介质
2020/7/18
.
9
常见的物理层接口
100M以太网接口
100Base-TX 物理介质采用5类以上双绞线 网段长度最多100米
100Base-FX 物理介质采用单模光纤，网段长度可达10公里 物理介质采用多模光纤，网段长度最多2000米
2020/7/18
2020/7/18
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19
IP地址的分类和子网划分
网络地址与子网掩码
2020/7/18
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20
IP地址的分类和子网划分
子网掩码的表示方法
2020/7/18
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21
IP地址的分类和子网划分
网络地址的计算
2020/7/18
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22
IP地址的分类和子网划分
主机数的计算
2020/7/18
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23
IP地址的分类和子网划分
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10
常见的物理层接口
1000M以太网接口
1000Base-T 物理介质采用5类以上双绞线，网段长度最 多100米
1000Base-F 物理介质采用单模光纤，网段长度最多10 公里 物理介质采用多模光纤，网段长度最多500 米
2020/7/18
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11
设备连接方式
主机 路由器 交换机普通口 交换机级连口 交换机光口
主机
cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
路由器 cro ss
cro ss
normal
N/A
SC/ST
交换机 普通口
nor mal
nor mal
cross
Normal N/A
交换机 级连口
N/A
N/A
Normal
N/A
N/A
交换机 光口
SC/ SC/ ST ST
N/A
N/A
SC/ST
2020/7/18
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3
数据通信的结构
星型拓扑结构
优点是结构简单，便于管理，便于建网； 缺点核心点设备工作负荷重 ，初期网络 布线复杂。
2020/7/18
.
4
数据通信的结构
树型拓扑结构
树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较 低，节点易于扩充，任一节点的故障都会使系统受到影响。
2020/7/18
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5
数据通信的结构
网型拓扑结构
， 网状拓扑结构中，每台设备均有两条或以上点到点的链路连接 系统可靠性高，容
错能力强；安装也复杂，经济性较差。
2020/7/18
.
6
OSI参考模型图
OSI模型采用分层结构化技术，将整个网络的通信
功能分为7层。
OSI参考模型
TCP/IP
7
应用层
6 表示层
5 会话层
4 传输层
fangcun2009]int gig 0/0/1
[fangcun2009-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
主机数计算举例
2020/7/18
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24
IP地址的分类和子网划分
子网数计算举例
2020/7/18
.
25
IP地址的分类和子网划分
子网规划举例
2020/7/18
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26
VLAN原理及配置
VLAN（Virtual Local Area Network） 将局域网内的设备逻辑地划分段
VLAN标准IEEE 802.1Q 虚拟桥接局域网标准，定义了同一物理链路 上承载多个子网数据流的方法。
数通基础的简介
2020/7/18
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1
数据通信的结构
总线型结构
优点是电缆长度短，布线容易，便于扩充；缺点主要是总线中任一处发生故障将导致整个 网络的瘫痪，且故障诊断困难。
2020/7/18
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2
数据通信的结构
环型拓扑结构
优点是网络路径选择和网络组建简单；缺点主要环路是封闭的，不便于扩充 。
2020/7/18
步通信系统交互操作 表示层：关于两个系统之间交换信息的语法和语义 应用层：使得用户（不管是人还是软件）可以访问网
络
2020/7/18
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8
常见的物理层接口
10M以太网接口
10Base-T 目前使用最广泛的局域网标准之一 使用双绞线作为物理传输介质
10Base5 曾经广泛应用于主干局域网 使用粗同轴电缆作为物理传输介质